(57)【要約】【課題】本発明は、アンバランス振動を低減し、設置スペースを確保したドラム式洗濯機を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、外枠筐体内に設けられた水槽と、水槽内に回転自在に設けられ洗濯物を収納する洗濯乾燥槽と、冷媒を圧縮する圧縮機，圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器，圧縮された冷媒の圧力を減圧する調整弁，減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器を備えるヒートポンプ装置とを有し、洗濯物の投入口側が上側になるように洗濯乾燥槽の回転軸線と水槽の中心を通る軸線を傾斜させ、水槽の下部側に圧縮機を配置したことを特徴とする。【選択図】図１
2007111239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外枠筐体内に設けられた水槽と、前記水槽内に回転自在に設けられ洗濯物を収納する洗濯乾燥槽と、冷媒を圧縮する圧縮機，圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器，圧縮された冷媒の圧力を減圧する調整弁，減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器を備えるヒートポンプ装置とを有し、
洗濯物の投入口側が上側になるように前記洗濯乾燥槽の回転軸心線と前記水槽の中心を通る軸線を傾斜させ、
前記水槽の前側下部側に前記圧縮機を配置したことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項２】
請求項１記載の洗濯乾燥機において、
前記水槽の前後中央をサスペンションで支持し、
前記サスペンションの支持点より前側に前記圧縮機が位置することを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
【請求項３】
請求項１記載の洗濯乾燥機において、
前記吸熱器、および前記放熱器は、前記洗濯乾燥槽を循環する乾燥用空気が流通する熱交換流路を有し、
上流側の前記吸熱器を低い位置に、下流側の前記放熱器を高い位置に配置して熱交換により生じた凝縮水が前記熱交換流路を自然流下するようにしたことを特徴とする洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ装置を搭載したドラム式の洗濯乾燥機において、洗濯運転時、脱水運転時及び乾燥運転時に振動が小さくなる位置にヒートポンプ装置を配置したドラム式洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプ装置を搭載したドラム式洗濯乾燥機は、特開２００５−２１１３９５号公報（特許文献１）に記載されているが、圧縮機及びその他の関連部品は外槽ではなく外枠筐体に配置されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３５０８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転軸心が傾斜する洗濯乾燥槽（ドラム）を有するドラム式の洗濯乾燥機は、洗たく物の出し入れがし易い。その反面、回転軸心が水平なドラム式の洗濯乾燥機に比べ、洗濯物が絡み易く、洗濯物がドラム開口部の反対側である奥の方へ片寄り易く、洗濯運転時、脱水運転時及び乾燥運転時にアンバランスにより振動を生じる。
【０００５】
それに加え、ドラムが高速回転する脱水運転時はアンバランス振動が生じ易く、振動も大きくなるので振動低減を行う必要がある。特に、ヒートポンプ装置のように重量が比較的大きい部品を外槽に搭載する場合は配置場所及びスペースの確保が重要である。
【０００６】
本発明は、上記の問題に対処し、アンバランス振動を低減し、設置スペースを確保した洗濯乾燥機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、外枠筐体内に設けられた水槽と、水槽内に回転自在に設けられ洗濯物を収納する洗濯乾燥槽と、冷媒を圧縮する圧縮機，圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器，圧縮された冷媒の圧力を減圧する調整弁，減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器を備えるヒートポンプ装置とを有し、洗濯物の投入口側が上側になるように洗濯乾燥槽の回転軸線と水槽の中心を通る軸線を傾斜させ、水槽の下部側に圧縮機を配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ヒートポンプ装置の圧縮機を水槽の前側下部に設けた。このため、水槽の後側に備わる洗濯乾燥槽の駆動用モータや洗濯物の重量により外槽の重心位置が後方になっていたものを外槽の前後中央近くに移動した。これによりアンバランス振動に対するアンバランス抑制が向上し、アンバランスに対するアンバランス振動が少なくなった。
【０００９】
また、洗濯物の投入口側を設ける前側が上側になるように前記洗濯乾燥槽の回転軸線と前記水槽の中心を通る軸線を傾斜させたので、前記水槽の前側下部にできる空間が大きくなり、圧縮機を置くスペースを十分確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施例について、図面を引用して説明する。
【００１１】
図１に示すように、ドラム式の洗濯乾燥機は、外枠筐体１の内側に外槽２が置かれる。外槽２は、前後の中央が複数個のサスペンション３により下方から支持される。また外槽２はその上部から引きバネ４により吊り下げ支持される。
【００１２】
サスペンション３は、外槽２を含む全重量を支持するものであり、強固な弾性支持構成を有し、外枠筐体１の外枠ベース２０に固定されている。特に脱水運転時に生じる外槽２の強い上下振動を吸収し、脱水起動時に発生する外槽２の異常振動を防止するための減衰機構などが設けられている。
【００１３】
サスペンション３の取付け位置は外槽２のほぼ重心位置に設けられる。後方に位置するほど斜めの洗濯乾燥槽（ドラム）１１の場合はサスペンション３の高さが低くなるので、ストロークがとれなくなる。
【００１４】
このためサスペンションでの減衰機構部が製作し難いので、重心位置は外槽２のほぼ中心側に位置した方が、後方に位置するよりもサスペンションの高さを高くとることができるのでよい。
【００１５】
また、外槽２の上部から吊り下げ支持する引きバネ４は、外槽２の倒れ防止を兼ねた支持や脱水時の上下・左右振動を低減するために設けられている。
【００１６】
外枠筐体１の上側内部には、給水電磁弁６、洗剤投入ケース８が設けられる。洗剤投入ケース８は、注水ホース７により給水電磁弁６と連通接続される。給水電磁弁６には、給水ホース５が接続される。給水ホース５の先端は水道の蛇口（図示せず）に接続される。
【００１７】
洗濯やすすぎ時には、給水電磁弁６が開放操作され、注水ホース７から洗剤投入ケース８に洗濯やすすぎに必要な水が供給される。
【００１８】
洗剤投入ケース８には、洗濯に必要な洗剤が投入される。また、すすぎ時に、洗濯物９の仕上がりを良くするための柔軟仕上げ剤が洗剤投入ケース８に設けられた仕上げ剤を溜めるケース部に投入し、必要な時に外槽２に自動的に投入される。
【００１９】
すなわち、洗濯時に、注水ホース７から供給された水により、洗剤投入ケース８内で洗剤が溶かされながらフレキシブルホース１０を流れて外槽２の上部から内部に投入される。
【００２０】
洗濯乾燥槽（ドラム）１１は、外槽２に回動自在に内置される。前側に投入口が設けられた有底円筒形を有する洗濯乾燥槽（ドラム）１１は、投入口１１ａが斜め上向きになるように回転軸心線を傾斜させて置かれる。
【００２１】
回転軸心線は、水平線に対する傾き角度θを１５度にとっている。洗濯乾燥槽１１の傾斜は、洗濯物の取り出しなどから１５度程度が望ましいが、（５〜３０）度程度の範囲内で傾き角度θを選択できる。
【００２２】
外槽２は、洗濯乾燥槽１１と同じように前側に投入口１１ｂが設けられた有底円筒形を有し、投入口が斜め上向きになるように中心（中央）を通る中心軸線を傾斜させて置かれる。
【００２３】
外槽２の中心軸線は、洗濯乾燥槽１１の回転軸心線と同心上に置かれ、かつ同じ傾斜角度にする。
【００２４】
外枠筐体１は、前側に投入口１１ｃを有する。外枠筐体１の投入口１１ｃは、洗濯乾燥槽１１、および外槽２の投入口と同じ向きに揃えて設けられ、開閉自在なる外蓋１２が備わる。洗濯物の出し入れは、外蓋１２を開けて行う。
【００２５】
ベローズ２１は、外枠筐体１の投入口１１ｃの口縁部と、外槽２の投入口の内縁部に水密的に取付けられる。外枠筐体１と外槽２の間の水密は弾性体で出来ているベローズ２１により保たれる。このため、外蓋１２は、内側がベローズ２１に密着するので、外枠筐体１の投入口１１ｃから外部への漏水は生じない。
【００２６】
洗濯乾燥槽１１は、投入口１１ａの外周にバランサー１３を有する。このバランサー１３により、脱水時の振動が低減される。また、洗濯乾燥槽１１は、円筒部に複数の脱水穴１４を有する。脱水時に、洗濯物９に含まれている水分が脱水穴１４により遠心力で外槽２内に脱水される。
【００２７】
洗濯乾燥槽１１の円筒部には、複数（３本）のリフター１６が設けられる。このリフター１６は、回転軸心線の方向に沿って延在する。リフター１６の高さは、通常は長手方向に亘ってほぼ同じ高さである。奥側に位置する洗濯物９の動きを良くするため、リフター１６は洗濯乾燥槽１１の回転軸心に対してほぼ水平とすることもある。複数（３本）のリフター１６は３本の場合、１２０度の等間隔で配置される。
【００２８】
ＤＣブラシレスモータ１９は、外槽２の後部外面に取付け固定される。このＤＣブラシレスモータ１９は、洗濯乾燥槽１１を回転駆動する駆動源である。
【００２９】
洗濯乾燥槽１１は、円筒部の底側である後端にフランジ１７を有する。フランジ１７に設けた主軸１８は、ＤＣブラシレスモータ１９のロータ側に結合される。こうして、洗濯乾燥槽１１は、駆動源のＤＣブラシレスモータ１９を介して外槽２に回転自在に支持される。
【００３０】
排水電磁弁２２は、外槽２の後下部に設けられ、排水ホース２３が接続される。排水電磁弁２２を開放操作することにより、外槽２に溜まっていた洗濯水やすすぎ水は、排水ホース２３を通じて排水される。
【００３１】
ヒートポンプ装置７０は、外槽２の投入口１１ｂに近い前側下部に取付けられる。
【００３２】
このヒートポンプ装置７０は、洗濯乾燥槽１１内を循環する乾燥空気の除湿と加熱をして洗濯物９の乾燥をより効率的に行う。
【００３３】
外槽２の後部に設けられた排気口２ａから湿った乾燥用空気は排出される。排出された乾燥用空気は、送風ファン２４により循環ダクト２３ａを通じて吸熱器５２に送られる。吸熱器５２は、乾燥用空気に含まれる水分を凝縮作用により奪取する。奪取された凝縮水は、結露水用排水ホース２７、排水電磁弁２２、排水ホース２３を流れて機外に排出される。
【００３４】
除湿された乾燥用空気は、放熱器５３で加熱され、循環ダクト２３ｂを通って投入口１１ｂから洗濯乾燥槽１１内に流入する。
【００３５】
圧縮機１５は、外槽２の前面部の下部に配置され、吸熱器５２には低温、放熱器５３には高温の冷媒を管路２５を介して供給している。吸気用の循環ダクト２３ａ及び排気用の循環ダクト２３ｂは両方とも外槽２に取付けられている。
【００３６】
傾斜するように設けられた外槽２は、外槽全体の重心がＤＣブラシレスモータ１９側に寄っており、外槽２を支えるサスペンション３は、ほぼ外槽２の重心位置を支持することになる。
【００３７】
洗濯・すすぎ終了後、洗濯物９の水分を脱水する場合、洗濯物９は洗濯乾燥槽１１が傾斜しているため、洗濯乾燥槽１１の奥の方、すなわちＤＣブラシレスモータ１９な設置されている方に多く片寄った状態で、洗濯物９の水分が遠心力により脱水穴１４から脱水される。
【００３８】
脱水時、洗濯物９が、洗濯乾燥槽１１の内壁に均一に分散された状態で脱水されれば洗濯乾燥槽１１が高速で回転しても大きな振動・騒音は発生しないが、少しでも不均一となると大きな振動や騒音が発生する。
【００３９】
このため、洗濯乾燥槽１１の開口部には、脱水時の振動を低減するためのバランサー１３が設けられている。
【００４０】
ヒートポンプ装置７０の圧縮機１５、放熱器５３、や吸熱器５２などを外槽２の底部に設置される。重量の重い圧縮機１５を洗濯乾燥槽１１の投入口１１ｂに近いところに設置することにより、外槽２の重心位置はほぼ外槽長手方向の中心（前後中央）に位置するようになる。
【００４１】
サスペンション３の支持点も外槽２の前後中央に位置するようにする。これにより、脱水時に洗濯物９が不均一となった状態で脱水されても、投入口１１ａの周りのアンバランスによる振動が低減される。このため、脱水時の振動・騒音の低減化が有効に作用する。
【００４２】
サスペンション３は、後側より外槽２の前後中央に位置を移動することにより、サスペンション３の丈を高くでき、減衰効果の高い減衰機構部を設けることができる。
【００４３】
特に、脱水する場合洗濯物９の一部が洗濯乾燥槽１１の投入口１１ａ側にある状態で洗濯乾燥槽１１が高速で回転すると、サスペンション３で支持している部分を軸として外槽２の投入口１１ｂ側が大きな楕円を描いた状態で振動するため、脱水時の振動・騒音が大きくなるばかりか、各部の寿命が大幅に低下する。
【００４４】
このような異常な振動をバランサー１３で低減することを図っているが、更に振動の低減を図るために、ヒートポンプ装置の圧縮機１５を外槽２の投入口１１ｂ側底部に付けてカウンターウエートとして機能し、脱水時の振動・騒音を低減している。
【００４５】
次に、図２を引用してヒートポンプ装置について、更に詳しく説明する。
【００４６】
ヒートポンプ装置は、主として圧縮機１５と吸熱器５２と放熱器５３と調整弁２６や送風ファン２４から構成されている。
【００４７】
図１を引用して説明したように、これらヒートポンプ装置は、外槽２が支持されている重心より、投入口１１ｂに近いところ、すなわち前方向の位置に設置されている。圧縮機１５で圧縮される冷媒としては、フロンや二酸化炭素が使用されるが近年では環境等よりフロンの使用は禁止されているため、二酸化炭素が主に使用されている。
【００４８】
圧縮機１５で圧縮された冷媒は、放熱管５５、調整弁２６、吸熱管５４を通って再び圧縮機１５へ送り出される。
【００４９】
圧縮機１５は冷媒を圧縮することにより、冷媒の温度を上げて、この熱を放熱するため放熱器５３を使用している。また冷媒の温度を下げるには、圧縮された冷媒の圧力を減圧する調整弁２６により減圧することにより急激に低圧となった冷媒が低温となり周囲から熱を奪う。
【００５０】
この冷熱は吸熱管５４から吸熱器５２に効率良く伝導され、周囲の温度が低下する。循環ダクト２３ａを通過して来る湿った乾燥用空気が凝縮されて結露する。結露した結露水は結露水排水ホース２７から排出される。
【００５１】
この種のヒートポンプ装置は、エアコンなどによりその一部が既に実用化されており、また、圧縮された冷媒が発生する熱を応用したものも実用化されている。
【００５２】
圧縮機１５の出力が４００Ｗ程度とすると、圧縮された冷媒は圧縮機１５の出力の約３〜６倍の熱エネルギーが得られる。外槽２の後部の排気部２ｂから送風ファン２４により湿度の高い高温の乾燥用空気が循環ダク２３ａを通じて吸熱器５２に送られる。ここで、冷却されて乾燥用空気の水分は凝縮水となって奪取されるので、乾燥用空気は湿度の低い低温の乾燥用空気に変化する。
【００５３】
低湿度に変わった乾燥用空気は、放熱器５３で加熱されて更に湿度の低い高温の乾燥用空気に変化する。この低湿度で高温の乾燥用空気は循環ダク２３ｂを流れて吸気口２ｂから洗濯乾燥槽１１に流入し、洗濯物９の乾燥を行なう。
【００５４】
洗濯物の水分を奪取して高湿になった乾燥用空気は洗濯乾燥槽１１を還流し、再び排気口２ａから排出される。
【００５５】
凝縮水の排出について更に説明を加える。
【００５６】
吸熱器５２、放熱器５３の内側は、乾燥用空気が流通して熱交換が行われる熱交換流路になっている。乾燥用空気は吸熱器５２から放熱器５３に向かって流れる。上流側の吸熱器５２は低い位置に、下流側の放熱器５３を高い位置に配置されている。
【００５７】
吸熱器５２で発生する凝縮水は、放熱器５３の方には流れることなく、吸熱器５２の低い方に自然流下し、吸熱器５２の低い部位に連通されている結露水排水ホース２７から排水電磁弁２２、排水ホース２３を流れて機外に排出される。
【００５８】
凝縮水が熱交換流路に残留しないので、乾燥用空気の流れに支障が生じず、洗濯物の乾燥がよく行なわれる。
【００５９】
このように乾燥用空気が、外槽２に取り付けられたヒートポンプ装置７０の吸熱器５２、放熱器５３、循環ダクト２３ａ、２３ｂ、送風ファン２４、洗濯乾燥槽１１を循環することにより、洗濯乾燥槽１１の洗濯物９は乾燥される。
【００６０】
また、圧縮機の種類としてはレシプロ方式、ロータリ方式及びリニヤー方式がある。いずれの方式を使用してもよい。
【００６１】
しかし、ヒートポンプ装置の全体サイズをコンパクトにする必要から圧縮機用駆動用モータはネオジマグネットを使用した希土類の磁石を使用したＤＣブラシレスモータを使用したリニヤー方式にすることにより、騒音、振動が小さく、効率の良い圧縮機用のモータにすることができる。
【００６２】
次に図３を引用してドラム式の洗濯乾燥機の運転工程について説明する。
【００６３】
この運転工程は、洗濯物９に付着した汚れを落したり、またすすぎで洗剤分をすすいだり、また洗濯物９に含まれた水分を洗濯乾燥槽１１の回転により脱水穴１４から遠心力で脱水したり、それらの水分を排水することを自動的に行う一般的な自動洗濯コースを示すブロック図である。
【００６４】
先ず、給水電磁弁６の操作により給水２８が行われる。
【００６５】
洗い２９では洗濯に必要な水が図１に示す外槽２内に給水されると、ＤＣブラシレスモータ１９が回転して洗濯乾燥槽１１が回転する。
【００６６】
この時の洗濯乾燥槽１１の回転速度は毎分４０〜５０回転くらいで、休止を間において右回転、左回転を数分間行い、洗濯物９が洗濯乾燥槽１１内のリフター１６によりかき上げられながら、叩き洗いにより洗濯される。
【００６７】
洗い２９が終了すると、洗濯物９から流出た汚れを含む洗濯水を洗濯乾燥機の機外に排出する排水３０工程へ移行する。
【００６８】
排水が終了した後、洗濯物９に含まれている洗剤分を脱水する脱水工程３１へ移行する。脱水工程３１では、洗濯乾燥槽１１を高速回転して洗濯物９を遠心力により洗濯乾燥槽１１の内壁に複数個設けられた図１に示す脱水穴１４より脱水される。
【００６９】
脱水工程３１が終了すると、洗濯物９に含まれた洗剤分をすすぐ、すすぎ工程３３へと移行する。
【００７０】
すすぎ工程３３の運転工程に入る前に、洗い時２９と同じように清水を給水する給水３２工程にて必要な清水を外槽２内に給水する。
【００７１】
一般的にすすぎに必要な清水は洗い時と同じく約３０Ｌ程度の給水が行われる。
【００７２】
規定量の清水が給水されると、すすぎ３３工程に自動的に進行し、洗い時２９と同じように洗濯乾燥槽１１が低速で反転しながら回転し、洗濯物９にふくまれた洗剤分を除去する。
【００７３】
すすぎ終了後の排水−脱水−すすぎ（２）−排水は前述した動作と同じように行われ、最後に洗濯物９に含まれる水分を十分に脱水する最終脱水工程３８へ移行する。
【００７４】
最終脱水工程３８の脱水時間は一般的に５分以上で洗濯乾燥槽１１を高速にて回転させ洗濯物９の水分を除去するものであり、この時の脱水率は６０〜６５％に至る。
【００７５】
なお、ドラム式の洗濯乾燥機にヒートポンプ装置を設けて、洗いから乾燥まで自動的に進行するドラム式の洗濯乾燥機の場合などは、最終脱水工程３８が終了した後、自動的に乾燥工程３９へ移行する。
【００７６】
乾燥工程３９では、洗濯物９の水分が脱水工程で十分に除去された後、図２で説明したヒートポンプ装置により放熱器５３で熱交換された温風の乾燥用空気を洗濯物９に吹き付けながら洗濯乾燥槽１１を毎分約５０回転くらいの速度で反転もしくは一方向に回転させて洗濯物９の水分を除去し乾燥させるものである。
【００７７】
湿った洗濯物９を乾燥するとき、洗濯乾燥槽１１内では、高温多湿の状態となるため、循環ダクト２３ａを介在して送風ファン２４により吸熱器５２へ送られ、ここで湿度の高い乾燥用空気を凝縮して結露させ、結露水は結露水排水ホース２７を通して排水される。
【００７８】
除湿された空気は放熱器５３へ送られ循環ダクト２３ｂを通して洗濯乾燥槽の投入口１１ａ側の排気口２ｂから洗濯乾燥槽１１内へ送り込まれる。
【００７９】
乾燥工程時、洗濯乾燥槽１１を回転させながら洗濯物を撹拌し、循環ダクト２３ａ、２３ｂを介在して送風ファン２４で洗濯乾燥槽内の空気を循環してヒートポンプ装置により、除湿、加熱を行い、洗濯物９を乾燥する。
【００８０】
乾燥終了後は、自動的に終了４０へ移行して洗濯乾燥コースを終了する。
【００８１】
次に図４の回路ブロック図を引用してドラム式の洗濯乾燥機の駆動について説明する。
【００８２】
電源４１はＡＣ１００Ｖ５０／６０Ｈｚに接続され、先ず電源スイッチ４２を投入する。
【００８３】
通電された電源は、電源ラインノイズや空中電波ノイズをカットするフルター回路４３を介在して、ＤＣブラシレスモータ１９の駆動電源である整流回路４４で交流電源から高圧の直流電源に変換し、ＤＣブラシレスモータ駆動回路であるＤＣインバータ駆動回路４５に供給する。
【００８４】
ＤＣインバータ駆動回路４５はＤＣブラシレスモータＵ相４６、Ｖ相４７、Ｗ相４８の各相コイルにマイコン４９の制御指令により、電気角１２０度もしくは１８０度で電源を供給するＩＧＰＴ素子回路から構成されており運転制御される。
【００８５】
ＤＣブラシレスモータ１９の回転制御は、複数個の磁石を有したロータ（図省略）の回転により、ＤＣブラシレスモータ１９の外周部に固定して設置されているＩＣホール素子５０からの信号をマイコン４９に取り込み回転数を制御して洗濯乾燥槽１１の回転速度を調整している。
【００８６】
また、洗い時に洗濯物９に付着した汚れや洗剤分を除去するすすぎ時に必要な清水はマイコン４９の指令により、駆動回路部５１に接続された給水電磁弁６に通電されて給水される。また排水時においては、排水電磁弁２２の開放操作を行い、洗濯乾燥機の機外に汚れた水を排水する。
【００８７】
また、乾燥時には、ヒートポンプ装置の圧縮機１５や、減圧調整弁２６、送風ファン２４の運転制御が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施例に係わるもので、ドラム式洗濯乾燥機の縦断面図を示す。
【図２】本発明の実施例に係わるもので、ヒートポンプ装置の概略図を示す。
【図３】本発明の実施例に係わるもので、運転工程ブロック図を示す。
【図４】本発明の実施例に係わるもので、駆動回路図を示す。
【符号の説明】
【００８９】
１…外枠、２…外槽、１１…洗濯乾燥槽、１６…リフター、１５…圧縮機、５３…放熱器、５２…吸熱器、２５…管路、２３ａ…循環ダクト、２４…送風ファン、９…洗濯物。
【図１】
2007111239.tif 000003
【図２】
2007111239.tif 000004
【図３】
2007111239.tif 000005
【図４】
2007111239.tif 000006